JP2005242710A - Infrared sensor and infrared monitoring system using it - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、大規模施設敷地内への侵入者を赤外線の遮光により検知するための対向式の赤外線センサ及びこれを用いた赤外線監視システムに関する。 The present invention relates to an opposed infrared sensor for detecting an intruder into a large-scale facility site by shielding infrared rays and an infrared monitoring system using the same.
敷地内に侵入する侵入者の検知に赤外線を利用した各種の赤外線監視システムが提案されている。例えば、特許文献1には、警戒区域に向け赤外線を放射する複数の送光部を持つ送光器と、送光部に対応する受光部を持つ、警戒区域を隔てて設置された受光器からなり、受光部が対応する送光部からの赤外線の遮光を検出して警報を発する赤外線警戒装置が記載されている。
Various infrared monitoring systems that use infrared rays to detect intruders entering the site have been proposed. For example,
また、赤外線警戒装置として、複数のセンサ群とコントローラ部で構成され、コントローラ部はセンサ部で検知した検知情報を無線信号により受信し、異常と判断されると、警報発生の出力を発するように制御信号を出力するワイヤレスセンサシステムも知られている。 In addition, as an infrared warning device, it is composed of a plurality of sensor groups and a controller unit, and the controller unit receives detection information detected by the sensor unit by a wireless signal, and outputs an alarm generation output when judged to be abnormal. Wireless sensor systems that output control signals are also known.
図3は赤外線監視システムに使用するセンサ構成の一例を示す概略図である。図3において、敷地内に赤外線パルス信号を送光及び受光するマスタセンサNo.1及び複数本のスレーブセンサNo.2〜No.5が間隔をおいてワイヤレスで配置されている。各センサは、バッテリ、赤外線パルスの送光器17、受光器18、センサを制御する制御盤19を備えており、複数の送光器17及び受光器18が配置されている。赤外線パルスは、各センサを順次伝送され、マスタセンサNo.1→スレーブセンサNo.2〜5→マスタセンサNo.1の流れと、この流れと逆回りの流れが複合されている。
FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of a sensor configuration used in the infrared monitoring system. In FIG. 3, the master sensor No. that transmits and receives infrared pulse signals within the premises is shown. 1 and a plurality of slave sensors No. 1 2-No. 5 are arranged wirelessly at intervals. Each sensor includes a battery, an infrared
侵入者の検知には、センサ内の送光器17から周期的に出力された赤外線パルスが、対向するセンサの受光器18に届かない状況(図2ではスレーブセンサNo.2→スレーブセンサNo.3及び逆方向のスレーブセンサNo.3→スレーブセンサNo.2)が遮光により検知され、遮光された情報である遮光信号は各センサを順次伝送されてマスタから制御盤へその情報が入力される。制御盤では、入力したセンサ情報をシーケンサ等で処理し、処理の結果に応じて、警報表示、ブザー等の機器の作動などを制御する制御データの出力を行う。
In order to detect an intruder, an infrared pulse periodically output from the
図4は図3のセンサ構成における従来の赤外線監視システムのビーム2、またはビーム4における赤外線パルスに重畳された信号の伝送状態を示すタイムチャートである。図4において、A,Bは赤外線パルスのスタートを示すトップパルス、制御盤からのセンサ制御データ、警報区間のセンサアドレスデータなどの信号が重畳された赤外線パルスであり、赤外線パルスA,Bは一定の周期で送光される。DはスレーブセンサNo.2→スレーブセンサNo.3で遮光を検知した遮光信号を含む赤外線パルス(2)、DBはエラー赤外線パルス(4)である。
FIG. 4 is a time chart showing a transmission state of a signal superimposed on an infrared pulse in
赤外線パルスA,Bをマスタセンサから次のスレーブセンサに向けて送光し、赤外線パルスの受渡しを各センサで順次行ってマスタセンサに戻して制御盤に入力する流れになっている。 Infrared pulses A and B are transmitted from the master sensor to the next slave sensor, the infrared pulses are sequentially transferred by each sensor, returned to the master sensor, and input to the control panel.
各センサは次段のセンサから赤外線パルスを受光すると赤外線パルスを内部処理し、前段のセンサの信号タイミングに合わせるため内部時計により受光から一定時間経過後に赤外線パルス信号を送光するように制御される。図4ではスレーブセンサNo.2とスレーブセンサNo.3との間において赤外線パルスAの2、3周期目及び赤外線パルスBの2周期目が完全に遮光され、赤外線パレスBの3周期目の途中(3)にて復旧した場合を示している。 When each sensor receives an infrared pulse from the next stage sensor, it internally processes the infrared pulse, and in order to match the signal timing of the previous stage sensor, it is controlled by an internal clock to send an infrared pulse signal after a lapse of a certain time from the received light. . In FIG. 2 and slave sensor no. 3, the second and third periods of the infrared pulse A and the second period of the infrared pulse B are completely shielded from light, and recovered in the middle (3) of the third period of the infrared palace B.
スレーブセンサNo.2の送光器からの赤外線パルス信号A,Bが、(1)の遮光により、スレーブセンサNo.3受光器に届かない状態を示している。No.3センサは、受光しなかった遮光データを重畳した赤外線パルスDとして、受光から一定時間経過後にスレーブセンサNo.4に向け送光している。
Slave sensor No. Infrared pulse signals A and B from the
赤外線の遮光により前段のセンサからの赤外線パルスが遮断された場合、今まで送光出力していたタイミングを維持する機能が働いてセンサ内の自己発信装置の自己発振により、次段のセンサに赤外線パルスD信号を出力し、各センサで順次伝送されてマスタセンサに戻されて制御盤に入力されて処理され、所定の制御データが赤外線パルスへ重畳されて伝送される。 When the infrared pulse from the previous sensor is cut off due to the shielding of the infrared light, the function to maintain the timing of the light transmission output until now works, and the self-oscillation of the self-transmitting device in the sensor causes the infrared sensor to the next sensor. A pulse D signal is output, sequentially transmitted by each sensor, returned to the master sensor, input to the control panel and processed, and predetermined control data is superimposed on the infrared pulse and transmitted.
各スレーブセンサの送光タイミングは、マスタセンサの赤外線パルスのトップパルスを基準として赤外線パルスを各センサに順次伝送している。
各センサを経て赤外線パルスが順次伝送される従来のシステムにおいて、図4に示すように、前段のセンサからの赤外線パルスが遮光された場合、センサが備えた自己発信装置の自己発振により前段のセンサからの赤外線パルスの受光がなくても遮光信号を重畳した赤外線パルスDを一定の周期で送光する。しかしながら、遮光状態が継続し長時間になると、各センサは内部時計の時刻を基にタイミングを取っているので、徐々に前段のセンサの周期と自センサの周期にずれ(2)が生じてくる。この遮光された状況で、たとえそのセンサを境に周期ずれが発生してもこの時点では問題なく運用が続けられる。しかし、その遮光が復帰される時、前段のセンサの赤外線パルスBを受光して一定時間経過後に出力するので、赤外線パルスDの出力途中に新たな赤外線パルスBを出力してエラー赤外線パルスDBを出力して後続のセンサ全てがエラー赤外線パルスDBを順次伝送するため、1周期分のみが不安定動作になる。このため、例えば、霧、霜等による長時間の遮光でも同様な復帰状態が同時に複数のセンサで起こることも珍しくない。 In the conventional system in which infrared pulses are sequentially transmitted through each sensor, as shown in FIG. 4, when the infrared pulse from the preceding sensor is shielded, the preceding sensor is detected by the self-oscillation of the self-transmitting device provided in the sensor. The infrared pulse D on which the light-shielding signal is superimposed is transmitted at a constant period even if the infrared pulse is not received. However, if the light-shielding state continues for a long time, each sensor is timed based on the time of the internal clock, and therefore, there is a gradual deviation (2) between the previous sensor cycle and the own sensor cycle. . In this light-shielded situation, even if a period shift occurs at the boundary of the sensor, the operation can be continued without any problems at this point. However, when the light shielding is restored, the infrared pulse B of the sensor in the previous stage is received and output after a lapse of a certain time, so that a new infrared pulse B is output during the output of the infrared pulse D and the error infrared pulse DB is set. Since all the subsequent sensors output and transmit the error infrared pulse DB sequentially, only one period becomes unstable. For this reason, for example, it is not uncommon for a similar return state to occur simultaneously in a plurality of sensors even when light is blocked for a long time due to fog, frost, or the like.
また、センサ間に隣接して建物などがある場合、前段のセンサから直接受光する赤外線と建物に反射してくる他のセンサの赤外線を受光することがあり、この場合、受光側のセンサがどのトップパルスに基準を決めるのか判断できずに同期はずれひいては誤報となることもある。 In addition, when there is a building or the like adjacent between the sensors, infrared light received directly from the sensor in the previous stage and infrared light of other sensors reflected on the building may be received. Since it is not possible to determine whether or not the reference is determined for the top pulse, it may be out of synchronization and erroneously reported.
そこで、本発明は、赤外線監視システムの赤外線センサの赤外線が長時間遮光されても同期ずれが生じない赤外線センサ及びこれを用いた赤外線監視システムを提供するものである。 Therefore, the present invention provides an infrared sensor that does not cause a synchronization shift even when infrared rays of the infrared sensor of the infrared monitoring system are shielded for a long time, and an infrared monitoring system using the same.
本発明は、屋外の警戒区域に複数段設置される対向式の赤外線センサであって、無線信号により取得した標準時間から基準時間を生成する基準時間処理部と、前記基準時間処理部にて生成した基準時間を使用して、前段の赤外線センサからの信号を次段の赤外線センサへ送光できる送光タイミングを決定する送受光タイミング処理部と、前記送受光タイミング処理部からの受光タイミングにて赤外線パルスを受光し、前段の赤外線センサからの信号を処理する信号処理部と、前記赤外線パルスを受光しなかった場合に遮光信号を生成する警報処理部とを有する受光処理部と、送光タイミングにて前記受光処理部にて処理した信号を赤外線パルスとして送光する送光処理部とを具備することを特徴する。 The present invention is an opposed infrared sensor installed in a plurality of stages in an outdoor security area, which generates a reference time from a standard time acquired by a radio signal, and is generated by the reference time processing unit Using the reference time, the light transmission / reception timing processing unit that determines the light transmission timing at which the signal from the previous infrared sensor can be transmitted to the next infrared sensor, and the light reception timing from the light transmission / reception timing processing unit A light receiving processing unit having a signal processing unit that receives an infrared pulse and processes a signal from the preceding infrared sensor; an alarm processing unit that generates a light shielding signal when the infrared pulse is not received; and a light transmission timing And a light transmission processing unit for transmitting the signal processed by the light receiving processing unit as an infrared pulse.
前記構成において、前記送受光タイミング処理部は、赤外線パルスが伝達される順を識別可能に設定されたアドレスと、前記基準時間とに基いて送受光タイミングを決定し、また、基準時間生成部がGPS信号から取得した標準時間から基準時間を生成し、また、基準時間生成部が電波時計から取得した標準時間から基準時間を生成することができる。 In the above configuration, the transmission / reception timing processing unit determines transmission / reception timing based on an address set so that the order in which infrared pulses are transmitted can be identified and the reference time, and a reference time generation unit The reference time can be generated from the standard time acquired from the GPS signal, and the reference time can be generated from the standard time acquired from the radio timepiece by the reference time generation unit.
さらに、本発明は、屋外の警戒区域に複数段設置された対向式の赤外線センサと、前記赤外線センサが検知した遮光信号に基いて警戒区域を監視する制御盤から構成され、前段の赤外線センサからの赤外線パルスを受光し次段の赤外線センサに赤外線パルスを送光することを順次繰り返し、最終段の赤外線センサから各段の赤外線センサの遮光信号を制御盤にて監視する赤外線システムにおいて、前記赤外線センサが、無線信号により取得した標準時間から基準時間を生成する基準時間処理部と、赤外線パルスが伝達される順を識別可能に設定されたアドレスと前記基準時間とに基いて、前段の赤外線パルスからの信号を次段の赤外線センサへ送光できるタイミングで送受光タイミングを決定する送受光タイミング処理部と、前記送受光タイミング処理部からの前記受光タイミングにて赤外線パルスを受光し、前段の赤外線センサからの信号を処理する信号処理部と、前記赤外線パルスを受光しなかった場合に遮光信号を生成する警報処理部とを有する受光処理部と、前記送光タイミングにて前記受光処理部にて処理した信号を赤外線パルスとして送光する送光処理部とを具備することを特徴とする。 Furthermore, the present invention is composed of opposed infrared sensors installed in a plurality of stages in an outdoor warning area, and a control panel that monitors the warning area based on a light shielding signal detected by the infrared sensor. In the infrared system in which the infrared pulse is received and the infrared pulse is transmitted to the next-stage infrared sensor in sequence, and the light shielding signal of the infrared sensor at each stage is monitored by the control panel from the last-stage infrared sensor. Based on a reference time processing unit that generates a reference time from a standard time acquired by a wireless signal by a sensor, an address set so as to be able to identify the order in which infrared pulses are transmitted, and the reference time, the infrared pulse of the previous stage A light transmission / reception timing processing unit that determines a light transmission / reception timing at a timing at which a signal from the signal can be transmitted to the infrared sensor of the next stage; A signal processing unit that receives an infrared pulse at the light receiving timing from the scanning processing unit and processes a signal from the preceding infrared sensor; and an alarm processing unit that generates a light shielding signal when the infrared pulse is not received. And a light transmission processing unit for transmitting a signal processed by the light reception processing unit at the light transmission timing as an infrared pulse.
本発明の赤外線センサは、GPSなどの無線信号の正確な時刻情報から生成した正確な基準時間により送受信タイミングを求めるので、送受信の精度が向上する。また、各センサが独立して送光、受光を繰返すので、反射した赤外線パルスのトップパルスによる同期はずれや誤報が発生せず、また前段のセンサの信号タイミングに合わせるという回路部分がなくなるため信号処理が容易になる。 Since the infrared sensor of the present invention obtains transmission / reception timing based on an accurate reference time generated from accurate time information of a radio signal such as GPS, the transmission / reception accuracy is improved. Since each sensor repeats light transmission and reception independently, there is no out-of-synchronization or false alarm due to the top pulse of the reflected infrared pulse, and there is no circuit part that matches the signal timing of the sensor in the previous stage. Becomes easier.
また、本発明の赤外線監視システムは、各赤外線センサが衛星などの無線信号から正確な時刻情報を得ることにより、各センサが独立して送光、受光を繰返すので、赤外線の長時間遮光によるセンサ信号のずれを生じることがない。 In addition, the infrared monitoring system of the present invention provides each infrared sensor to obtain accurate time information from a radio signal such as a satellite so that each sensor independently transmits and receives light. There is no signal shift.
図1(a)は本発明のシステムに使用されるマスタセンサのブロック図、(b)は同スレーブセンサのブロック図である。図1(a)のマスタセンサ及び図1(b)の各スレーブセンサはいずれも基準時間処理部1、送受光タイミング処理部2、送受光制御部3を備えている。
FIG. 1A is a block diagram of a master sensor used in the system of the present invention, and FIG. 1B is a block diagram of the slave sensor. Each of the master sensor in FIG. 1A and each slave sensor in FIG. 1B includes a reference
マスタセンサ及び各スレーブセンサの全てについて同期を高精度でとる必要がある。これを実現させるに、図1(a)及び(b)に示すようにGPS(Global Positioning System)を利用することができる。ここで利用するGPS4とは、原子時計を搭載した人工衛星で標準時間を使用した測位システムである。このシステムにより、連続的に正確な標準時間が得られる。
It is necessary to synchronize the master sensor and each slave sensor with high accuracy. In order to realize this, a GPS (Global Positioning System) can be used as shown in FIGS. The
GPS4はアンテナ5から入力される人工衛星からのGPS信号を受信する。
The
標準時間取得部6では、GPS4からのGPS信号を基に、標準時間を取得し、その標準時間を基準時間生成部7に送る。
The standard time acquisition unit 6 acquires the standard time based on the GPS signal from the
基準時間生成部7では、標準時間から分周を繰返して高周波処理を行って、各センサの同期をとれる程度の高周波で正確な基準時間を生成する。
The reference
ここでGPS4からのGPS信号では、低周波(1Hzパルス信号)であるため、センサに必要な高周波(数KHz〜数MHz)にする必要があるが、この高周波で正確な時刻情報が連続で得られる手段として、他に同様な手段があれば、GPS、アンテナ、標準時間取得部、及び基準時間生成部の各機器および処理部は、変更あるいは省略することができる。
Here, since the GPS signal from the
なお、連続的に正確な時間が得られる手段として、たとえば、標準時間取得部6は、電波時計から受信した信号に基づいて基準時間を生成してもよい。 For example, the standard time acquisition unit 6 may generate a reference time based on a signal received from a radio clock as means for obtaining an accurate time continuously.
基準時間生成部7にて生成された基準時間を、送受光タイミング処理部2の送光タイミング処理部8及び受光タイミング処理部9へ出力する。センサ毎に該当するアドレスがアドレス入力部10により入力される。
The reference time generated by the reference
送受光タイミング処理部2は、送光タイミング処理部8、受光タイミング処理部9、およびアドレス入力部10から構成され、基準時間処理部1の基準時間生成部7から入力される高周波で正確な基準時間に基き赤外線パルスの送光および受光のタイミングを決定し、そのタイミングを送受光制御部3に出力する。
The light transmission / reception
アドレス入力部10はディップスイッチで構成されており、赤外線監視システムにおけるマスタセンサおよびスレーブセンサを個別に識別するためのコードであるアドレスを所定の規則にしたがって入力設定する。ここで、所定の規則とは、赤外線パルス信号が各センサ間を伝達される順番が識別可能に設定される規則のことである。図3に示す赤外線監視システムを例にとれば、マスタセンサNo1.スレーブセンサNo2、スレーブセンサNo3、スレーブセンサNo4、スレーブセンサNo5の順に赤外線パルス信号が伝達される赤外線ビームについてのアドレス設定では、マスタセンサNolは「00」、スレーブセンサN02は「01」、スレーブセンサNo3は「02」、スレーブセンサNo4は「03」、スレーブセンサNo5は「04」となる。なお、逆向きのマスタセンサNo1.スレーブセンサNo5、スレーブセンサNo4、スレーブセンサNo3、スレーブセンサNo2の順に赤外線パルス信号が伝達される赤外線ビームについても、同じアドレスを用いて伝達される順番が識別可能なので対応できる。
The
本実施の形態では、説明を簡単にするため、図3に示す赤外線監視システムにおいて、赤外線パルス信号がマスタセンサNo1.スレーブセンサNo2、スレーブセンサNo3、スレーブセンサNo4、スレーブセンサNo5の順に伝達される場合を用いて、送光タイミング処理部8および受光タイミング処理部9について説明する。
In the present embodiment, in order to simplify the explanation, in the infrared monitoring system shown in FIG. The light transmission timing processing unit 8 and the light reception
送光タイミング処理部8は、基準時間生成部7から入力される基準時間とアドレス入力部10に設定されているアドレスに基いて、赤外線を送光するタイミングを決定する。
The light transmission timing processing unit 8 determines the timing for transmitting infrared light based on the reference time input from the reference
すなわち、各センサのアドレス入力部10に設定されているアドレスに例えれば20ミリ秒を乗じた時間から20ミリ秒ごとに赤外線パルスの送光を行う。ここで、20ミリ秒とは、赤外線パルスの時間巾と次の赤外線パルスを送光するまでのインターバル時間を合わせた時間であって、赤外線パルスを送光する送光周期となる。なお、かかる送光周期は、予め赤外線監視システムの設置環境や目的に応じて決められている。なお、1秒の単位以上の時刻は、赤外線パルスの送光タイミングにとって、重要な意味を持たないので使用しない。
In other words, infrared pulses are transmitted every 20 milliseconds from the time multiplied by 20 milliseconds, for example, the address set in the
具体的には、マスタセンサNolでは、設定されているアドレスが「00」であるので、ミリ秒単位における時刻が000ミリ秒となった時刻から送光を開始し、020ミリ秒、040ミリ秒、060ミリ秒、080ミリ秒、100ミリ秒、120ミリ秒、・・・・・960ミリ秒、980ミリ秒のタイミングにて送光を行う。スレーブセンサNo2では、アドレスが「01」であるので、ミリ秒の単位における時刻が01×2ミリ秒(前段からの信号を処理するための時間として数ミリ秒必要で、ここでは例として2ミリ秒とする)として算出される02ミリ秒、つまり002ミリ秒となった時刻に送光を開始し、022ミリ秒、042ミリ秒、062ミリ秒、082ミリ秒、102ミリ秒、122ミリ秒、・・・・・962ミリ秒、982ミリ秒のタイミングにて送光を行うように送受光制御部3に出力する。他のスレーブセンサNo3〜No5についても、02ミリ秒ずつ遅れたタイミングにて送光するように送受光制御部3に出力する。
Specifically, in the master sensor Nol, since the set address is “00”, light transmission is started from the time when the time in milliseconds becomes 000 milliseconds, 020 milliseconds, 040 milliseconds. , 060 milliseconds, 080 milliseconds, 100 milliseconds, 120 milliseconds,... 960 milliseconds, 980 milliseconds. In the slave sensor No. 2, the address is “01”, so the time in the millisecond unit is 01 × 2 milliseconds (several milliseconds are required for processing the signal from the previous stage. The transmission starts at 02 milliseconds calculated as (second), that is, 002 milliseconds, 022 milliseconds, 042 milliseconds, 062 milliseconds, 082 milliseconds, 102 milliseconds, 122 milliseconds. ... Output to the light transmission /
受光タイミング処理部9は、基準時間生成部7から入力される基準時間とアドレス入力部10に設定されているアドレスに基いて、赤外線を受光するタイミングを決定する。
The light reception
すなわち、各センサのアドレス入力部10に設定されているアドレスから1を引いた値に例えば20ミリ秒を乗じた時間から20ミリ秒ごとに赤外線パルスを受光する。
That is, infrared pulses are received every 20 milliseconds from a time obtained by multiplying a value obtained by subtracting 1 from the address set in the
ここで、20ミリ秒とは、赤外線パルス信号を送信するための送光周期から定まるもので、予め赤外線監視システムにおいて決められている。このとき、1秒の単位以上の時刻は使用しない。 Here, 20 milliseconds is determined from the light transmission cycle for transmitting the infrared pulse signal, and is determined in advance in the infrared monitoring system. At this time, the time more than the unit of 1 second is not used.
具体的には、スレーブセンサNo2では、設定されているアドレスが「01」であるので、ミリ秒における時刻が(01−1)×20ミリ秒であるので000ミリ秒となった時刻から受光を開始、18ミリ秒間にわたって受光する。その後、020ミリ秒、040ミリ秒、060ミリ秒、080ミリ秒、100ミリ秒、120ミリ秒、140ミリ秒、・・・・960ミリ秒、980ミリ秒のタイミングにて受光を開始する。スレーブセンサNo3では、アドレスが「02」であるので、ミリ秒の単位における時刻が(02−1)×2ミリ秒(前段からの信号を処理するための時間)として算出される02ミリ秒、つまり002ミリ秒となった時刻に受光を開始、18ミリ秒間にわたって受光する。その後、022ミリ秒、042ミリ秒、062ミリ秒、082ミリ秒、102ミリ秒、122ミリ秒、・・・・962ミリ秒、982ミリ秒のタイミングにて受光を行う。他のスレーブセンサNo4〜No5についても、02ミリ秒ずつ遅れたタイミングにて送光するように送受光制御部3にタイミングを出力する。
Specifically, in the slave sensor No. 2, since the set address is “01”, since the time in milliseconds is (01-1) × 20 milliseconds, the light is received from the time when it becomes 000 milliseconds. Start, receive light for 18 milliseconds. Thereafter, light reception is started at timings of 020 milliseconds, 040 milliseconds, 060 milliseconds, 080 milliseconds, 100 milliseconds, 120 milliseconds, 140 milliseconds,... 960 milliseconds, 980 milliseconds. In slave sensor No3, since the address is “02”, the time in milliseconds is calculated as (02-1) × 2 milliseconds (time for processing the signal from the previous stage), 02 milliseconds, That is, light reception is started at the time of 002 milliseconds, and light is received for 18 milliseconds. Thereafter, light is received at the timing of 022 milliseconds, 042 milliseconds, 062 milliseconds, 082 milliseconds, 102 milliseconds, 122 milliseconds,... 962 milliseconds, 982 milliseconds. The timings of the other slave sensors No. 4 to No. 5 are also output to the light transmission /
したがって、センサ単体としては、受光タイミングの後に送光タイミングとなるので、前段のセンサからの信号を次段のセンサに伝達することができる。赤外線監視システムとしては、送光する側のセンサが送光するタイミングと、受光する側のセンサが受光するタイミングとの同期を正確にとることができる。 Accordingly, since the sensor itself is the light transmission timing after the light reception timing, the signal from the preceding sensor can be transmitted to the next sensor. As an infrared monitoring system, it is possible to accurately synchronize the timing at which the sensor on the light transmitting side transmits light and the timing at which the sensor on the light receiving side receives light.
ここで、マスタセンサNo1の受光タイミングについては、最終段スレーブセンサのアドレス(図3においてはスレーブセンサNo5が最終段であるためアドレスは「04」)+1、つまり 「05」がマスタセンサNo1のディップスイッチにて入力されるものとし、そのアドレスに基づき他のスレーブセンサと同様に受光タイミングを決定する。 Here, regarding the light reception timing of the master sensor No. 1, the address of the last stage slave sensor (in FIG. 3, the address is “04” because the slave sensor No. 5 is the last stage), that is, “05” is the dip of the master sensor No. 1 The light receiving timing is determined in the same manner as other slave sensors based on the address.
また、送受タイミング処理部2では、配線をすることなくGPSシステムからの正確な時刻情報から高周波で正確な基準時間を取得し、赤外線パルス信号が伝送される各センサの順番に応じたアドレスを設定することで、送光および受光のタイミングを正確にとることができる。
In addition, the transmission / reception
送受光制御部3は、赤外線パルスを受光するフォトダイオードである受光器18、受光タイミング処理部9からのタイミングにて赤外線パルス信号の受光処理を行う受光処理部14と、赤外線パルスを送光する発光ダイオードである送光器17と、送光タイミング処理部8からのタイミングにて赤外線パルス信号の送光を行う送光処理部11にて構成されている。受光処理部14は、受光器18が受光する赤外線パルス信号から前段からのセンサ信号や制御信号を処理し送光処理部11に出力する信号処理部16と、受光器18にて赤外線パルス信号を受信できない遮光状態を検知すると遮光データを生成し送光処理部11に出力する警報処理部15とから構成される。
The light transmission /
送光処理部11は、受光処理部14からの遮光信号、受信した前段からのセンサ信号や制御信号を処理する信号処理部13と、信号処理部13にて処理した信号を赤外線パルスに重畳させ、送光タイミング処理部8からの送光タイミングにて送光器17から信号が重畳された赤外線パルス信号を送信させる信号生成部12とから構成される。
The light
ここで、図1(a)に示すマスタセンサNo1では、受光処理部14は、受光した信号を接続されている制御盤19に出力する。また、送光処理部11は、制御盤19からの制御信号などを処理する。図1(b)のスレーブセンサでは、前述したように受光処理部14と送光処理部11との間での信号の授受が行われる。この点を除いて、マスタセンサとスレーブセンサとは同じ処理を行う。
Here, in the master sensor No. 1 shown in FIG. 1A, the light
図2は本発明による赤外線システムの赤外線パルスの伝送状態を示すタイムチャートで、図3に示すセンサに本発明のセンサを適用した例である。図2において、A,Bは赤外線パルスのスタートを示すトップパルス、制御盤からのセンサ制御データ、ユニット識別データ、警報区間のセンサアドレスデータなどのパルスが重畳された赤外線パルスであり、DはスレーブセンサNo.2→スレーブセンサNo.3で遮光を検知した遮光信号を含む赤外線パルス、F、GはスレーブセンサNo.2、No.3のバッテリ低下のデータなどの信号が重畳された赤外線パルス信号である。
FIG. 2 is a time chart showing the transmission state of infrared pulses in the infrared system according to the present invention, and is an example in which the sensor of the present invention is applied to the sensor shown in FIG. In FIG. 2, A and B are infrared pulses on which pulses such as a top pulse indicating the start of an infrared pulse, sensor control data from the control panel, unit identification data, and sensor address data in an alarm section are superimposed, and D is a slave. Sensor No. 2 → Slave sensor no. Infrared pulses including a light-shielding signal, F and G, which detected the light-shielding in FIG. 2, No. 3 is an infrared pulse signal on which a signal such as battery
図3において、前段のセンサからの赤外線パルスが遮光された場合、各センサはセンサN02−N03間の遮光信号を重畳した赤外線パルスDを一定の周期で送光する。各センサの赤外線パルスDの送受光は、各センサが独立して正確な基準時間を送受光タイミングにして周期にずれを生じることなく行われる。同時に、N02、N03のバッテリ低下などのデータが重畳された赤外線パルスF、Gの伝送も周期にずれを生じることなく行われる。 In FIG. 3, when the infrared pulse from the preceding sensor is shielded, each sensor transmits an infrared pulse D on which a shield signal between the sensors N02 and N03 is superimposed at a constant period. The infrared pulse D of each sensor is transmitted / received without causing any deviation in the cycle, with each sensor independently using the accurate reference time as the transmission / reception timing. At the same time, transmission of the infrared pulses F and G on which data such as the battery drops of N02 and N03 are superimposed is also performed without causing a shift in the cycle.
そして、その遮光が復帰される時、センサN02は、前段のセンサN01の赤外線パルスのタイミングに影響を受けることなく、独立して所定の周期で赤外線パルスを送光するので、同期ずれが生じることはなく安定して動作する。 When the light shielding is restored, the sensor N02 transmits the infrared pulse independently at a predetermined cycle without being affected by the timing of the infrared pulse of the preceding sensor N01. It works stably.
本発明の赤外線パルスの受光処理、及び送光処理により、各センサは、共通する一つの原子時計から得られた標準時間を基に決められた信号スタート位置から正確な基準時間を送受光タイミングにして、前段のセンサの送受光タイミングの影響を受けることなく独立して送光、受光を正確に繰返すので、赤外線の長時間遮光による赤外線パルスの同期のずれを生じることがなくなる。 By the infrared pulse light receiving process and the light transmitting process according to the present invention, each sensor uses an accurate reference time as a transmission / reception timing from a signal start position determined based on a standard time obtained from one common atomic clock. Thus, since the light transmission and reception are accurately repeated independently without being affected by the transmission / reception timing of the preceding sensor, the synchronization of the infrared pulses due to the long-time shielding of the infrared rays does not occur.
1:基準時間処理部
2:送受光タイミング処理部
3:送受光制御部
4:GPS
5:アンテナ
6:標準時間取得部
7:基準時間生成部
8:送光タイミング処理部
9:受光タイミング処理部
10:アドレス入力部
11:送光処理部
12:信号生成部
13:信号処理部
14:受光処理部
15:警報処理部
16:信号処理部
17:送光器
18:受光器
19:制御盤
1: Reference time processing unit 2: Transmission / reception timing processing unit 3: Transmission / reception control unit 4: GPS
5: Antenna 6: Standard time acquisition unit 7: Reference time generation unit 8: Light transmission timing processing unit 9: Light reception timing processing unit 10: Address input unit 11: Light transmission processing unit 12: Signal generation unit
13: Signal processing unit 14: Light reception processing unit 15: Alarm processing unit 16: Signal processing unit 17: Light transmitter 18: Light receiver 19: Control panel
Claims (5)
無線信号により取得した標準時間から基準時間を生成する基準時間処理部と、
前記基準時間処理部にて生成した基準時間を使用して、前段の赤外線センサからの信号を次段の赤外線センサへ送光できる送光タイミングを決定する送受光タイミング処理部と、
前記送受光タイミング処理部からの受光タイミングにて赤外線パレスを受光し、前段の赤外線センサからの信号を処理する信号処理部と、前記赤外線パルスを受光しなかった場合に遮光信号を生成する警報処理部とを有する受光処理部と、
送光タイミングにて前記受光処理部にて処理した信号を赤外線パルスとして送光する送光処理部とを具備することを特徴とした赤外線センサ。 It is an opposed infrared sensor installed in multiple stages in an outdoor security area,
A reference time processing unit for generating a reference time from a standard time acquired by a radio signal;
Using the reference time generated by the reference time processing unit, a light transmission / reception timing processing unit that determines a light transmission timing at which a signal from the previous infrared sensor can be transmitted to the next infrared sensor;
A signal processing unit that receives an infrared palace at a light receiving timing from the light transmission / reception timing processing unit and processes a signal from a previous infrared sensor, and an alarm process that generates a light shielding signal when the infrared pulse is not received A light receiving processing section having a portion,
An infrared sensor comprising: a light transmission processing unit configured to transmit a signal processed by the light reception processing unit at an optical transmission timing as an infrared pulse.
前記赤外線センサが、
無線信号により取得した標準時間から基準時間を生成する基準時間処理部と、
赤外線パルスが伝達される順を識別可能に設定されたアドレスと前記基準時間とに基いて、前段の赤外線パルスからの信号を次段の赤外線センサへ送光できるタイミングで送受光タイミングを決定する送受光タイミング処理部と、
前記送受光タイミング処理部からの前記受光タイミングにて赤外線パルスを受光し、前段の赤外線センサからの信号を処理する信号処理部と、前記赤外線パルスを受光しなかった場合に遮光信号を生成する警報処理部とを有する受光処理部と、
前記送光タイミングにて前記受光処理部にて処理した信号を赤外線パルスとして送光する送光処理部とを具備することを特徴とした赤外線監視システム。 Consists of opposed infrared sensors installed in multiple stages in an outdoor security area and a control panel that monitors the security area based on the light shielding signal detected by the infrared sensor, and receives infrared pulses from the infrared sensor in the previous stage. In the infrared system that sequentially repeats sending infrared pulses to the infrared sensor of the next stage and monitors the light shielding signal of the infrared sensor of each stage from the infrared sensor of the last stage with the control panel,
The infrared sensor is
A reference time processing unit for generating a reference time from a standard time acquired by a radio signal;
A transmission / reception timing is determined at a timing at which a signal from the previous infrared pulse can be transmitted to the next infrared sensor based on the address set so that the order of transmission of the infrared pulse can be identified and the reference time. A light reception timing processing unit;
A signal processing unit that receives an infrared pulse at the light reception timing from the transmission / reception timing processing unit and processes a signal from the preceding infrared sensor, and an alarm that generates a light shielding signal when the infrared pulse is not received A light receiving processing unit having a processing unit;
An infrared monitoring system, comprising: a light transmission processing unit configured to transmit a signal processed by the light reception processing unit at the light transmission timing as an infrared pulse.
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